抛物线知识已知:在平面直角坐标系中,抛
已知:在平面直角坐标系中,抛物线y=ax^2-x+3(a≠0)交x轴于A、B两点,交y轴于点C,且对称轴为直线x=-2。
⑴求该抛物线的解析式及顶点D的坐标;
抛物线y=ax^2-x+3的对称轴为x=-b/(2a)=1/(2a)=-2
所以,a=-1/4
则,y=(-1/4)x^2-x+3
=(-1/4)(x^2+4x+4)+4
=(-1/4)(x+2)^2+4
所以,顶点坐标为D(-2,4)
【或者直接套用公式,顶点横坐标为x=-b/(2a),y=(4ac-b^2)/(4a)】
⑵若点P(0,t)是y轴上的一个动点,请进行如下探究:
探究一:如图,设△PAD的面积为S,令W=t·S,当0...全部
已知:在平面直角坐标系中,抛物线y=ax^2-x+3(a≠0)交x轴于A、B两点,交y轴于点C,且对称轴为直线x=-2。
⑴求该抛物线的解析式及顶点D的坐标;
抛物线y=ax^2-x+3的对称轴为x=-b/(2a)=1/(2a)=-2
所以,a=-1/4
则,y=(-1/4)x^2-x+3
=(-1/4)(x^2+4x+4)+4
=(-1/4)(x+2)^2+4
所以,顶点坐标为D(-2,4)
【或者直接套用公式,顶点横坐标为x=-b/(2a),y=(4ac-b^2)/(4a)】
⑵若点P(0,t)是y轴上的一个动点,请进行如下探究:
探究一:如图,设△PAD的面积为S,令W=t·S,当0 x^2+4x-12=0
===> (x-2)(x+6)=0
===> x1=2,x2=-6
所以,A(-6,0)、B(2,0)
过顶点D作y轴垂线,垂足为E。
则点E(0,4)
点P(0,t),当0<t<4时,点P位于原点O与点E之间
|AO|=6,|DE|=2,|OP|=t,|PE|=4-t
所以,直角梯形AOED的面积S1=(DE+AO)*OE/2=(2+6)*4/2=16
Rt△AOP的面积S2=(1/2)AO*OP=(1/2)*6*t=3t
Rt△PED的面积S3=(1/2)DE*PE=(1/2)*2*(4-t)=4-t
所以,△PAD的面积S=S1-S2-S2=16-3t-(4-t)=12-2t
所以,W=t*S=t*(12-2t)=-2t^2+12t
=-2(t^2-6t+9)+18
=-2(t-3)^2+18
则,当t=3时W有最大值,最大值为18
探究二:如图,是否存在以点P、A、D为顶点的三角形与Rt△AOC相似?如果存在,求点P的坐标;如果不存在,请说明理由。
假设存在△PAD与Rt△AOC相似,因为△AOC中∩AOC=90°
所以,可能有三种情况:即∠PAD=90°,∠PDA=90°,∠APD=90°
在Rt△AOC中,AO=6,OC=3
所以,由勾股定理得到:AC=√[AO^2+OC^2]=3√15
也就是说,Rt△AOC中:AO/OC=2
已知,点A(-6,0)、B(-2,4)、P(0,t)
所以,由两点间距离公式有:
AD=√[(-6+2)^2+(0-4)^2]=4√2
AP=√[(-6-0)^2+(0-t)^2]=√(t^2+36)
PD=√[(-2-0)^2+(4-t)^2]=√(t^2-8t+20)
①若△PAD中,∠PAD=90°
那么,由勾股定理有:AD^2+AP^2=PD^2
即,32+(t^2+36)=(t^2-8t+20)
===> t^2+68=t^2-8t+20
===> 8t=-48
===> t=-6
所以,点P(0,-6)
此时,AP=√(t^2+36)=√[(-6)^2+36]=6√2
则,AP/AD=(6√2)/(4√2)=3/2≠2
所以,Rt△PAD与Rt△AOC不相似。
②若△PAD中,∠PDA=90°
则,由勾股定理得到:PD^2+AD^2=AP^2
即,(t^2-8t+20)+32=t^2+36
===> t^2-8t+52=t^2+36
===> 8t=16
===> t=2
所以,点P(0,2)
此时,PD=√(t^2-8t+20)=2√2
所以,AD/PD=(4√2)/(2√2)=2=AO/OC
所以,Rt△ADP∽Rt△AOP
③当△PAD中,∠APD=90°
则,由勾股定理得到:AP^2+PD^2=AD^2
即,(t^2+36)+(t^2-8t+20)=32
===> 2t^2-8t+24=0
===> t^2-4t+12=0
△=b^2-4ac=16-48<0
方程无实数解
所以,这样的△PAD是不存在的。
综上,当P(2,0)时,存在Rt△ADP∽Rt△AOC,其中∠ADP=90°。
【说明,第三问利用的判定方法是:如果两个三角形对应边成比例,且夹角相等,那么这两个三角形相似。】。收起